Read the fucking source code! --By 鲁迅
A picture is worth a thousand words. --By 高尔基
说明：
Kernel版本：4.14
ARM64处理器，Contex-A53，双核
使用工具：Source Insight 3.5， Visio
1. 概述今天来聊一下Linux设备模型的基石：kset/kobject/ktype。
sysfs文件系统提供了一种用户与内核数据结构进行交互的方式，可以通过mount -t sysfs sysfs /sys来进行挂载；
Linux设备模型中，设备、驱动、总线组织成拓扑结构，通过sysfs文件系统以目录结构进行展示与管理；
Linux设备模型中，总线负责设备和驱动的匹配，设备与驱动都挂在某一个总线上，当它们进行注册时由总线负责去完成匹配，进而回调驱动的probe函数；
SoC系统中有spi, i2c, pci等实体总线用于外设的连接，而针对集成在SoC中的外设控制器，Linux内核提供一种虚拟总线platform用于这些外设控制器的连接，此外platform总线也可用于没有实体总线的外设；
在/sys目录下，bus用于存放各类总线，其中总线中会存放挂载在该总线上的驱动和设备，比如serial8250，devices存放了系统中的设备信息，class是针对不同的设备进行分类；
上边这些功能的实现，离不开kobject/kset/ktype机制的支撑，开始旅程吧。
2. 数据结构kobject代表内核对象，结构体本身不单独使用，而是嵌套在其他高层结构中，用于组织成拓扑关系；
sysfs文件系统中一个目录对应一个kobject；
看看结构体吧：
struct kobject { const char *name; /* 名字，对应sysfs下的一个目录 */ struct list_head entry; /* kobject中插入的 list_head结构，用于构造双向链表 */ struct kobject *parent; /* 指向当前kobject父对象的指针，体现在sys中就是包含当前kobject对象的目录对象 */ struct kset *kset; /* 当前kobject对象所属的集合 */ struct kobj_type *ktype; /* 当前kobject对象的类型 */ struct kernfs_node *sd; /* VFS文件系统的目录项，是设备和文件之间的桥梁，sysfs中的符号链接是通过kernfs_node内的联合体实现的 */ struct kref kref; /* kobject的引用计数，当计数为0时，回调之前注册的release方法释放该对象 */ #ifdef CONFIG_DEBUG_KOBJECT_RELEASE struct delayed_work release; #endif unsigned int state_initialized:1; /* 初始化标志位，初始化时被置位 */ unsigned int state_in_sysfs:1; /* kobject在sysfs中的状态，在目录中创建则为1，否则为0 */ unsigned int state_add_uevent_sent:1; /* 添加设备的uevent事件是否发送标志，添加设备时向用户空间发送uevent事件，请求新增设备 */ unsigned int state_remove_uevent_sent:1; /* 删除设备的uevent事件是否发送标志，删除设备时向用户空间发送uevent事件，请求卸载设备 */ unsigned int uevent_suppress:1; /* 是否忽略上报（不上报uevent） */ }; 2.2 ksetkset是包含多个kobject的集合；
如果需要在sysfs的目录中包含多个子目录，那需要将它定义成一个kset；
kset结构体中包含struct kobject字段，可以使用该字段链接到更上一层的结构，用于构建更复杂的拓扑结构；
sysfs中的设备组织结构很大程度上根据kset组织的，/sys/bus目录就是一个kset对象，在Linux设备模型中，注册设备或驱动时就将kobject添加到对应的kset中；
struct kset { struct list_head list; /* 包含在kset内的所有kobject构成一个双向链表 */ spinlock_t list_lock; struct kobject kobj; /* 归属于该kset的所有的kobject的共有parent */ const struct kset_uevent_ops *uevent_ops; /* kset的uevent操作函数集，当kset中的kobject有状态变化时，会回调这个函数集，以便kset添加新的环境变量或过滤某些uevent，如果一个kobject不属于任何kset时，是不允许发送uevent的 */ } __randomize_layout; 2.3 ktypekobj_type用于表征kobject的类型，指定了删除kobject时要调用的函数，kobject结构体中有struct kref字段用于对kobject进行引用计数，当计数值为0时，就会调用kobj_type中的release函数对kobject进行释放，这个就有点类似于C++中的智能指针了；
kobj_type指定了通过sysfs显示或修改有关kobject的信息时要处理的操作，实际是调用show/store函数；
struct kobj_type { void (*release)(struct kobject *kobj); /* 释放kobject对象的接口，有点类似面向对象中的析构 */ const struct sysfs_ops *sysfs_ops; /* 操作kobject的方法集 */ struct attribute **default_attrs; const struct kobj_ns_type_operations *(*child_ns_type)(struct kobject *kobj); const void *(*namespace)(struct kobject *kobj); }; struct sysfs_ops { /* kobject操作函数集 */ ssize_t (*show)(struct kobject *, struct attribute *, char *); ssize_t (*store)(struct kobject *, struct attribute *, const char *, size_t); }; /* 所谓的attribute就是内核空间和用户空间进行信息交互的一种方法，例如某个driver定义了一个变量，却希望用户空间程序可以修改该变量，以控制driver的行为，那么可以将该变量以sysfs attribute的形式开放出来 */ struct attribute { const char *name; umode_t mode; #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC bool ignore_lockdep:1; struct lock_class_key *key; struct lock_class_key skey; #endif };可以看一下kobject创建的时候，与ktype的关系，这样理解起来更顺：